摘要：采用电驱动压电陶瓷取代传统机械螺丝给金刚石对顶砧施加压力,设计制备了低温下可连续增加流体静压的金刚石对顶砧压力装置,实现了低温(19±1)K连续加压达到4.41 GPa.该装置具有电驱动方便灵活、调谐精度高的低温连续加压功能.利用该装置实现了InAs单量子点发光与微腔腔模的共振耦合调谐过程.该装置将在原位压力精确调谐及测量样品信号跟踪等实验得到应用.

摘要：锗硅超晶格和多孔硅的大量实验分析表明，其发光性能既不能用间接带隙来解释，也不同于直接光跃迁。本文通过波函数的谐波分析和表面化学键诱生的能带混合研究得出这两种材料中都可能产生出直接带隙分波，从而得到直接光跃迁。运用这种分波发光模型，解释了锗硅超晶格和多孔硅的大量实验结果。最后比较了这两种材料能带工程中的物理效应和化学效应，提出了综合此两效应优化设计新发光材料的新方法。

摘要：报道了光存储效应在一种特殊设计的光存储单元Ⅰ Ⅴ特性上的响应 .当单元偏置在光存储模式下 ,越过禁带的光激发会产生一个台阶状的电流阶跃 .利用瞬态光电流测试装置测量电流阶跃处的瞬态响应 ,验证了“开关”光电流下降沿主要反映了光照消失后原先被存储起来的电子、空穴的衰变过程 .其时间常数是光存储时间的一种度量 ,而光照下所出现的台阶状电流阶跃则是光子存储效应在Ⅰ

摘要：太赫兹波成像技术在生物医疗和安全检测等领域具有广阔的应用前景。针对新一代信息技术对便携式太赫兹波成像设备的需求,设计了基于CMOS太赫兹波探测器的成像系统。该系统包括一款CMOS太赫兹波探测器、片外模数转换器(ADC)、FPGA数字信号处理器、二位步进机、四个抛物面镜和太赫兹波辐射源等。CMOS太赫兹波探测器集成了片上贴片天线以及作为检波元件的NMOS晶体管,探测器由180 nm标准CMOS工艺制成。太赫兹波探测器的输出被片外模数转换器(ADC)采集并转换为数字信号,该数字信号被FPGA采集并传输到电脑上成像。所有上述元件均被装备在印刷线路板(PCB)上以减小系统体积。该系统实现了透射式太赫兹波扫描成像而无需斩波-锁相技术,并给出在860 GHz的太赫兹波照射下隐藏在信封内部金属的成像结果。

摘要：报道了长/长波双色二类超晶格红外焦平面探测器组件的研制。通过能带结构设计和分子束外延技术,获得了表面质量良好的长/长波双色超晶格外延材料。突破了长波超晶格低暗电流钝化、低损伤干法刻蚀等关键技术,制备出像元中心距30μm的320×256长/长波双色InAs/GaSb超晶格焦平面探测器芯片。将芯片与双色读出电路互连,采用杜瓦封装,与制冷机耦合形成探测器组件。组件双波段50%后截止波长分别为7.7μm(波段1)和10.0μm(波段2)。波段1平均峰值探测率达到8.21×10^(10)cm·W^(-1)·Hz^(1/2),NETD实现28.8 mK;波段2平均峰值探测率达到6.15×10^(10)cm·W^(-1)·Hz^(1/2),NETD为37.8 mK,获得了清晰的成像效果,实现长/长波双色探测。

摘要：针对量子点场效应单光子探测器(QDFET)光吸收效率低下的问题,提出了一种新型量子点场效应增强型单光子探测器(QDFEE-SPD).QDFEE-SPD增加了共振腔的设计,并采用了GaAs/AlAs多层膜作为下反射镜;对QDFEE-SPD的光吸收增强效应和光响应度进行了理论分析和模拟,结果表明,与没有共振腔时相比,QDFEE-SPD的吸收效率和光相应度都有了大幅度的提升,同时为了光吸收的最优化,吸收层厚度一般应在0.1—0.5μm;对QDFEE-SPD的材料样品进行了生长和测试实验,反射谱测试和PL谱测试结果表明,QDFEE-SPD对入射光的吸收具有了明显的增强效应.文章成果为高效率量子点场效应单光子探测技术的研究提供了新的思路.

摘要：设计了一款用于高速CMOS图像传感器的多列共享列并行流水线逐次逼近模数转换器。八列像素共享一路pipeline-SAR ADC,从而使得ADC的版图不再局限于二列像素的宽度,可以在16列像素宽度内实现。该模数转换器采用了异步控制逻辑电路来提高转换速度。半增益数模混合单元电路被用于对第一级子ADC的余差信号放大,同时被用于降低对增益数模混合单元电路中运放性能的要求。相关电平位移技术也被用于对余差信号进行更精确的放大。整个pipeline-SAR ADC第一级子ADC精度为6-bit,第二级子ADC为7-bit,两级之间存在1-bit冗余校准,最终实现12-bit精度。输入信号满幅电压为1 V。该8列共享并行处理的pipeline-SAR ADC在0.18μm 1P4M工艺下制造实现,芯片面积为0.204 mm^2。仿真结果显示,在采样频率为8.33 Msps,输入信号频率为229.7 kHz时,该ADC的信噪失真比为72.6 d B;在采样频率为8.33 Msps,输入信号频率为4.16 MHz时,该ADC的信噪失真比为71.7 dB。该pipelineSAR ADC的电源电压为1.8 V,功耗为4.95 mW,功耗品质因子(FoM)为172.5 fJ/conversion-step。由于像素尺寸只有7.5μm,工艺只有四层金属,因此这款12-bit多列共享列并行流水线逐次逼近模数转换器非常适用于高速CMOS图像传感器系统。

摘要：对一种共振隧穿弱光探测器的分子束外延生长条件进行了研究。对探测器结构进行设计,研究了不同Al束流和不同生长温度下In0.52Al0.48As材料的生长质量,结合X射线衍射及原子力显微镜测试结果确定了In0.52Al0.48As材料的最佳生长条件。研究了不同Ga束流下In0.53Ga0.47As材料的生长质量,并采用一种衬底变温的生长方法解决了恒温生长较厚In0.53Ga0.47As外延层时表面容易出现点状突起的问题,获得了平整的In0.53Ga0.47As外延表面。分别采用恒温和变温的生长方法制备了探测器样品,并对其电流-电压特性及光响应进行了测试,测试结果表明,采用变温生长方法制备的探测器样品具有更高的峰值电流和光响应。

摘要：A Geiger mode planar InGaAs/InP avalanche photodiode （APD） with a cascade peripheral junction structure to suppress edge breakdowns is designed by finite-element analysis. The photodiode breakdown voltage is reduced to 54.3V by controlling the central junction depth, while the electric field distribution along the device central axis is controlled by adjusting doping level and thickness of the lnP field control layer. Using a cascade junction structure at the periphery of the active area, premature edge breakdowns are effectively suppressed. The simulations show that the quadra-cascade structure is a good trade-off between suppression performance and fabrication complexity, with a reduced peak electric field of 5.2 × 10^5 kV/cm and a maximum hole ionization integral of 1. 201. Work presented in this paper provides an effective way to design high performance photon counting InGaAs/InP avalanche photodiodes.

摘要：基于Dyakonov和Shur等离子体波振荡原理设计并流片制备了一种采用65 nm标准CMOS工艺的3.0THz探测器,探测器包括贴片天线、NMOS场效应晶体管、匹配网络及陷波滤波器。探测器在室温条件下可达到526 V/W的响应率(Rv)和73 pW/Hz1/2的噪声等效功率(NEP)。采用该探测器和步进电机搭建了太赫兹扫描成像系统,获得了太赫兹源出射光斑的远场形状,光斑的半高宽(FWHM)为240μm;并对聚甲醛牙签和树叶进行了扫描成像实验,结果表明CMOS太赫兹探测器在成像领域有潜在的应用前景。